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計算機網路五個分層

發布時間: 2022-04-11 04:11:34

1. 計算機網路的分層體系結構

第一層:物理層(PhysicalLayer),規定通信設備的機械的、電氣的、功能的和過程的特性,用以建立、維護和拆除物理鏈路連接。具體地講,機械特性規定了網路連接時所需接插件的規格尺寸、引腳數量和排列情況等;電氣特性規定了在物理連接上傳輸bit流時線路上信號電平的大小、阻抗匹配、傳輸速率距離限制等;功能特性是指對各個信號先分配確切的信號含義,即定義了DTE和DCE之間各個線路的功能;規程特性定義了利用信號線進行bit流傳輸的一組操作規程,是指在物理連接的建立、維護、交換信息是,DTE和DCE雙放在各電路上的動作系列。
在這一層,數據的單位稱為比特(bit)。
屬於物理層定義的典型規范代表包括:EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。

第二層:數據鏈路層(DataLinkLayer):在物理層提供比特流服務的基礎上,建立相鄰結點之間的數據鏈路,通過差錯控制提供數據幀(Frame)在信道上無差錯的傳輸,並進行各電路上的動作系列。
數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括:物理地址定址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。
在這一層,數據的單位稱為幀(frame)。
數據鏈路層協議的代表包括:SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。

第三層是網路層(Network layer)

在計算機網路中進行通信的兩個計算機之間可能會經過很多個數據鏈路,也可能還要經過很多通信子網。網路層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點, 確保數據及時傳送。網路層將數據鏈路層提供的幀組成數據包,包中封裝有網路層包頭,其中含有邏輯地址信息- -源站點和目的站點地址的網路地址。

如果你在談論一個IP地址,那麼你是在處理第3層的問題,這是「數據包」問題,而不是第2層的「幀」。IP是第3層問題的一部分,此外還有一些路由協議和地址解析協議(ARP)。有關路由的一切事情都在第3層處理。地址解析和路由是3層的重要目的。網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能。
在這一層,數據的單位稱為數據包(packet)。
網路層協議的代表包括:IP、IPX、RIP、OSPF等。

第四層是處理信息的傳輸層(Transport layer)。第4層的數據單元也稱作數據包(packets)。但是,當你談論TCP等具體的協議時又有特殊的叫法,TCP的數據單元稱為段(segments)而UDP協議的數據單元稱為「數據報(datagrams)」。這個層負責獲取全部信息,因此,它必須跟蹤數據單元碎片、亂序到達的數據包和其它在傳輸過程中可能發生的危險。第4層為上層提供端到端(最終用戶到最終用戶)的透明的、可靠的數據傳輸服務。所為透明的傳輸是指在通信過程中傳輸層對上層屏蔽了通信傳輸系統的具體細節。
傳輸層協議的代表包括:TCP、UDP、SPX等。

第五層是會話層(Session layer)

這一層也可以稱為會晤層或對話層,在會話層及以上的高層次中,數據傳送的單位不再另外命名,統稱為報文。會話層不參與具體的傳輸,它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通信的機制。如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。

第六層是表示層(Presentation layer)

這一層主要解決用戶信息的語法表示問題。它將欲交換的數據從適合於某一用戶的抽象語法,轉換為適合於OSI系統內部使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換數據服務。數據的壓縮和解壓縮, 加密和解密等工作都由表示層負責。

第七層應用層(Application layer),應用層為操作系統或網路應用程序提供訪問網路服務的介面。
應用層協議的代表包括:Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。

2. 計算機系統可分為哪幾個層次

計算機系統可分為:進程調度子系統,進程間通信子系統,內存管理子系統,設備管理子系統,文件子系統,網路子系統六個層次。

計算機系統由硬體(子)系統和軟體(子)系統組成。前者是藉助電、磁、光、機械等原理構成的各種物理部件的有機組合,是系統賴以工作的實體。後者是各種程序和文件,用於指揮全系統按指定的要求進行工作。

自1946年第一台電子計算機問世以來,計算機技術在元件器件、硬體系統結構、軟體系統、應用等方面,均有驚人進步,現代計算機系統小到微型計算機和個人計算機,大到巨型計算機及其網路,形態、特性多種多樣。

計算機系統的組成:

1、硬體

硬體系統主要由中央處理器、存儲器、輸入輸出控制系統和各種外部設備組成。中央處理器是對信息進行高速運算處理的主要部件,其處理速度可達每秒幾億次以上操作。存儲器用於存儲程序、數據和文件。

2、軟體

軟體分為系統軟體、支撐軟體和應用軟體。系統軟體由操作系統、實用程序、編譯程序等組成。操作系統實施對各種軟硬體資源的管理控制。實用程序是為方便用戶所設,如文本編輯等。

以上內容參考:網路—計算機系統

3. 網路結構分層有哪些

OSI是Open System Interconnection 的縮寫,意為開放式系統互聯參考模型。在OSI出現之前,計算機網路中存在眾多的體系結構,其中以IBM公司的SNA(系統網路體系結構)和DEC公司的DNA(Digital Network Architecture)數字網路體系結構最為著名。為了解決不同體系結構的網路的互聯問題,國際標准化組織ISO(注意不要與OSI搞混)於1981年制定了開放系統互連參考模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM)。這個模型把網路通信的工作分為7層,它們由低到高分別是物理層(Physical Layer),數據鏈路層(Data Link Layer),網路層(Network Layer),傳輸層(Transport Layer),會話層(Session Layer),表示層(Presen tation Layer)和應用層(Application Layer)。第一層到第三層屬於OSI參考模型的低三層,負責創建網路通信連接的鏈路;第四層到第七層為OSI參考模型的高四層,具體負責端到端的數據通信。每層完成一定的功能,每層都直接為其上層提供服務,並且所有層次都互相支持,而網路通信則可以自上而下(在發送端)或者自下而上(在接收端)雙向進行。當然並不是每一通信都需要經過OSI的全部七層,有的甚至只需要雙方對應的某一層即可。物理介面之間的轉接,以及中繼器與中繼器之間的連接就只需在物理層中進行即可;而路由器與路由器之間的連接則只需經過網路層以下的三層即可。總的來說,雙方的通信是在對等層次上進行的,不能在不對稱層次上進行通信。
OSI 標准制定過程中採用的方法是將整個龐大而復雜的問題劃分為若干個容易處理的小問題,這就是分層的體系結構辦法。在OSI中,採用了三級抽象,既體系結構,服務定義,協議規格說明。

OSI的七層結構
[編輯本段]

ISO將整個通信功能劃分為七個層次,劃分層次的原則是:
1、網中各節點都有相同的層次。
2、不同節點的同等層次具有相同的功能。
3、同一節點能相鄰層之間通過介面通信。
4、每一層使用下層提供的服務,並向其上層提供服務。
5、不同節點的同等層按照協議實現對等層之間的通信。

第一層:物理層(PhysicalLayer),規定通信設備的機械的、電氣的、功能的和規程的特性,用以建立、維護和拆除物理鏈路連接。具體地講,機械特性規定了網路連接時所需接插件的規格尺寸、引腳數量和排列情況等;電氣特性規定了在物理連接上傳輸bit流時線路上信號電平的大小、阻抗匹配、傳輸速率距離限制等;功能特性是指對各個信號先分配確切的信號含義,即定義了DTE和DCE之間各個線路的功能;規程特性定義了利用信號線進行bit流傳輸的一組操作規程,是指在物理連接的建立、維護、交換信息時,DTE和DCE雙方在各電路上的動作系列。
在這一層,數據的單位稱為比特(bit)。
屬於物理層定義的典型規范代表包括:EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。

第二層:數據鏈路層(DataLinkLayer):在物理層提供比特流服務的基礎上,建立相鄰結點之間的數據鏈路,通過差錯控制提供數據幀(Frame)在信道上無差錯的傳輸,並進行各電路上的動作系列。
數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括:物理地址定址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。
在這一層,數據的單位稱為幀(frame)。
數據鏈路層協議的代表包括:SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。

第三層是網路層(Network layer)

在計算機網路中進行通信的兩個計算機之間可能會經過很多個數據鏈路,也可能還要經過很多通信子網。網路層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點, 確保數據及時傳送。網路層將數據鏈路層提供的幀組成數據包,包中封裝有網路層包頭,其中含有邏輯地址信息- -源站點和目的站點地址的網路地址。

如果你在談論一個IP地址,那麼你是在處理第3層的問題,這是「數據包」問題,而不是第2層的「幀」。IP是第3層問題的一部分,此外還有一些路由協議和地址解析協議(ARP)。有關路由的一切事情都在第3層處理。地址解析和路由是3層的重要目的。網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能。
在這一層,數據的單位稱為數據包(packet)。
網路層協議的代表包括:IP、IPX、RIP、OSPF等。

第四層是處理信息的傳輸層(Transport layer)。第4層的數據單元也稱作數據包(packets)。但是,當你談論TCP等具體的協議時又有特殊的叫法,TCP的數據單元稱為段(segments)而UDP協議的數據單元稱為「數據報(datagrams)」。這個層負責獲取全部信息,因此,它必須跟蹤數據單元碎片、亂序到達的數據包和其它在傳輸過程中可能發生的危險。第4層為上層提供端到端(最終用戶到最終用戶)的透明的、可靠的數據傳輸服務。所謂透明的傳輸是指在通信過程中傳輸層對上層屏蔽了通信傳輸系統的具體細節。
傳輸層協議的代表包括:TCP、UDP、SPX等。

第五層是會話層(Session layer)

這一層也可以稱為會晤層或對話層,在會話層及以上的高層次中,數據傳送的單位不再另外命名,統稱為報文。會話層不參與具體的傳輸,它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通信的機制。如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。

第六層是表示層(Presentation layer)

這一層主要解決用戶信息的語法表示問題。它將欲交換的數據從適合於某一用戶的抽象語法,轉換為適合於OSI系統內部使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換數據服務。數據的壓縮和解壓縮, 加密和解密等工作都由表示層負責。例如圖像格式的顯示,就是由位於表示層的協議來支持。

第七層應用層(Application layer),應用層為操作系統或網路應用程序提供訪問網路服務的介面。
應用層協議的代表包括:Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。

通過 OSI 層,信息可以從一台計算機的軟體應用程序傳輸到另一台的應用程序上。例如,計算機 A 上的應用程序要將信息發送到計算機 B 的應用程序,則計算機 A 中的應用程序需要將信息先發送到其應用層(第七層),然後此層將信息發送到表示層(第六層),表示層將數據轉送到會話層(第五層),如此繼續,直至物理層(第一層)。在物理層,數據被放置在物理網路媒介中並被發送至計算機 B 。計算機 B 的物理層接收來自物理媒介的數據,然後將信息向上發送至數據鏈路層(第二層),數據鏈路層再轉送給網路層,依次繼續直到信息到達計算機 B 的應用層。最後,計算機 B 的應用層再將信息傳送給應用程序接收端,從而完成通信過程。下面圖示說明了這一過程。
OSI 的七層運用各種各樣的控制信息來和其他計算機系統的對應層進行通信。這些控制信息包含特殊的請求和說明,它們在對應的 OSI 層間進行交換。每一層數據的頭和尾是兩個攜帶控制信息的基本形式。

對於從上一層傳送下來的數據,附加在前面的控制信息稱為頭,附加在後面的控制信息稱為尾。然而,在對來自上一層數據增加協議頭和協議尾,對一個 OSI 層來說並不是必需的。

當數據在各層間傳送時,每一層都可以在數據上增加頭和尾,而這些數據已經包含了上一層增加的頭和尾。協議頭包含了有關層與層間的通信信息。頭、尾以及數據是相關聯的概念,它們取決於分析信息單元的協議層。例如,傳輸層頭包含了只有傳輸層可以看到的信息,傳輸層下面的其他層只將此頭作為數據的一部分傳遞。對於網路層,一個信息單元由第三層的頭和數據組成。對於數據鏈路層,經網路層向下傳遞的所有信息即第三層頭和數據都被看作是數據。換句話說,在給定的某一 OSI 層,信息單元的數據部分包含來自於所有上層的頭和尾以及數據,這稱之為封裝。
例如,如果計算機 A 要將應用程序中的某數據發送至計算機 B ,數據首先傳送至應用層。 計算機 A 的應用層通過在數據上添加協議頭來和計算機 B 的應用層通信。所形成的信息單元包含協議頭、數據、可能還有協議尾,被發送至表示層,表示層再添加為計算機 B 的表示層所理解的控制信息的協議頭。信息單元的大小隨著每一層協議頭和協議尾的添加而增加,這些協議頭和協議尾包含了計算機 B 的對應層要使用的控制信息。在物理層,整個信息單元通過網路介質傳輸。

計算機 B 中的物理層收到信息單元並將其傳送至數據鏈路層;然後 B 中的數據鏈路層讀取計算機 A 的數據鏈路層添加的協議頭中的控制信息;然後去除協議頭和協議尾,剩餘部分被傳送至網路層。每一層執行相同的動作:從對應層讀取協議頭和協議尾,並去除,再將剩餘信息發送至上一層。應用層執行完這些動作後,數據就被傳送至計算機 B 中的應用程序,這些數據和計算機 A 的應用程序所發送的完全相同 。

一個 OSI 層與另一層之間的通信是利用第二層提供的服務完成的。相鄰層提供的服務幫助一 OSI 層與另一計算機系統的對應層進行通信。一個 OSI 模型的特定層通常是與另外三個 OSI 層聯系:與之直接相鄰的上一層和下一層,還有目標聯網計算機系統的對應層。例如,計算機 A 的數據鏈路層應與其網路層,物理層以及計算機 B 的數據鏈路層進行通信。

4. 計算機網路體系分為哪四層

1.、應用層

應用層對應於OSI參考模型的高層,為用戶提供所需要的各種服務,例如:FTP、Telnet、DNS、SMTP等.

2.、傳輸層

傳輸層對應於OSI參考模型的傳輸層,為應用層實體提供端到端的通信功能,保證了數據包的順序傳送及數據的完整性。該層定義了兩個主要的協議:傳輸控制協議(TCP)和用戶數據報協議(UDP).

TCP協議提供的是一種可靠的、通過「三次握手」來連接的數據傳輸服務;而UDP協議提供的則是不保證可靠的(並不是不可靠)、無連接的數據傳輸服務.

3.、網際互聯層

網際互聯層對應於OSI參考模型的網路層,主要解決主機到主機的通信問題。它所包含的協議設計數據包在整個網路上的邏輯傳輸。注重重新賦予主機一個IP地址來完成對主機的定址,它還負責數據包在多種網路中的路由。

該層有三個主要協議:網際協議(IP)、互聯網組管理協議(IGMP)和互聯網控制報文協議(ICMP)。

IP協議是網際互聯層最重要的協議,它提供的是一個可靠、無連接的數據報傳遞服務。

4.、網路接入層(即主機-網路層)

網路接入層與OSI參考模型中的物理層和數據鏈路層相對應。它負責監視數據在主機和網路之間的交換。事實上,TCP/IP本身並未定義該層的協議,而由參與互連的各網路使用自己的物理層和數據鏈路層協議,然後與TCP/IP的網路接入層進行連接。地址解析協議(ARP)工作在此層,即OSI參考模型的數據鏈路層。

(4)計算機網路五個分層擴展閱讀:

OSI將計算機網路體系結構(architecture)劃分為以下七層:

物理層: 將數據轉換為可通過物理介質傳送的電子信號相當於郵局中的搬運工人。

數據鏈路層: 決定訪問網路介質的方式。

在此層將數據分幀,並處理流控制。本層指定拓撲結構並提供硬體定址,相當於郵局中的裝拆箱工人。

網路層: 使用權數據路由經過大型網路 相當於郵局中的排序工人。

傳輸層: 提供終端到終端的可靠連接 相當於公司中跑郵局的送信職員。

會話層: 允許用戶使用簡單易記的名稱建立連接 相當於公司中收寄信、寫信封與拆信封的秘書。

表示層: 協商數據交換格式 相當公司中簡報老闆、替老闆寫信的助理。

應用層: 用戶的應用程序和網路之間的介面老闆。

5. 計算機網路的分層是7層還是5層

計算機網路的分層是七層:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。

6. 網路系統分層結構可以分為幾個層次

OSI 七層模型通過七個層次化的結構模型使不同的系統不同的網路之間實現可靠的通訊,因此其最主
要的功能使就是幫助不同類型的主機實現數據傳輸
物理層 : O S I 模型的最低層或第一層,該層包括物理連網媒介,如電纜連線連接器。物理層的協議產生並檢測電壓以便發送和接收攜帶數據的信號。在你的桌面P C 上插入網路介面卡,你就建立了計算機連網的基礎。換言之,你提供了一個物理層。盡管物理層不提供糾錯服務,但它能夠設定數據傳輸速率並監測數據出錯率。網路物理問題,如電線斷開,將影響物理層。
數據鏈路層: O S I 模型的第二層,它控制網路層與物理層之間的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理線路上進行數據的可靠傳遞。為了保證傳輸,從網路層接收到的數據被分割成特定的可被物理層傳輸的幀。幀是用來移動數據的結構包,它不僅包括原始數據,還包括發送方和接收方的網路地址以及糾錯和控制信息。其中的地址確定了幀將發送到何處,而糾錯和控制信息則確保幀無差錯到達。

7. 計算機網路上邏輯上劃分幾個層次每個層次的功能是什麼

七層: 物理層 、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。

1、物理層功能 : O S I 模型的最低層或第一層,該層包括物理連網媒介,如電纜連線連接器。物理層的協議產生並檢測電壓以便發送和接收攜帶數據的信號;

2、數據鏈路層: O S I 模型的第二層,它控制網路層與物理層之間的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理線路上進行數據的可靠傳遞;

3、網路層: O S I 模型的第三層,其主要功能是將網路地址翻譯成對應的物理地址,並決定如何將數據從發送方路由到接收方;

4、傳輸層: O S I 模型中最重要的一層。傳輸協議同時進行流量控制或是基於接收方可接收數據的快慢程度規定適當的發送速率;

5、會話層: 負責在網路中的兩節點之間建立和維持通信。 會話層的功能包括:建立通信鏈接,保持會話過程通信鏈接的暢通,同步兩個節點之間的對 話,決定通信是否被中斷以及通信中斷時決定從何處重新發送;

6、表示層: 應用程序和網路之間的翻譯官,在表示層,數據將按照網路能理解的方案進行格式化;這種格式化也因所使用網路的類型不同而不同;

7、應用層: 負責對軟體提供介面以使程序能使用網路服務。術語「應用層」並不是指運行在網路上的某個特別應用程序 ,應用層提供的服務包括文件傳輸、文件管理以及電子郵件的信息處理。

8. 為什麼要對計算機網路分層以及分層的一般原則。

各層之間是獨立的。某一層並不需要知道它的下一層是如何實現的,而僅僅需要知道該層通過層間的介面(即界面)所提供的服務。由於每一層只實現一種相對獨立的功能,因而可將一個難以處理的復雜問題分解為若干個較容易處理的更小一些的問題。這樣,整個問題的復雜程度就下降了。
靈活性好。當任何一層發生變化時(例如由於技術的變化),只要層間介面關系保持不變,則在這層以上或以下各層均不受影響。此外,對某一層提供的服務還可進行修改。
當某層提供的服務不再需要時,甚至可以將這層取消。
結構上可分割開。各層都可以採用最合適的技術來實現。
易於實現和維護。這種結構使得實現和調試一個龐大而又復雜的系統變得易於處理,因為整個的系統已被分解為若干個相對獨立的子系統。
能促進標准化工作。因為每一層的功能及其所提供的服務都已有了精確的說明。

9. 計算機網路軟體分為哪幾個層次

你是說網路結構層把。分為7個層第一層:物理層第二層:數據鏈路層第三層:網路層第四層:傳輸層第五層:會話層第六層:表示層第七層:應用層 它們的優點是:(1)人們可以很容易的討論和學習協議的規范細節。 (2)層間的標准介面方便了工程模塊化。 (3)創建了一個更好的互連環境。 (4)降低了復雜度,使程序更容易修改,產品開發的速度更快。 (5)每層利用緊鄰的下層服務,更容易記住個層的功能。

10. 計算機網路分為幾個階段,代表產物是什麼

1、以單計算機為中心的聯機系統;

2、計算機-計算機網路;

3、體系結構標准化網路;

4、Internet時代。

計算機網路從產生到發展,總體來說可以分成4個階段。

第1階段:20世紀60年代末到20世紀70年代初為計算機網路發展的萌芽階段。其主要特徵是:為了增加系統的計算能力和資源共享,把小型計算機連成實驗性的網路。第一個遠程分組交換網叫ARPANET,是由美國國防部於1969年建成的。

第一次實現了由通信網路和資源網路復合構成計算機網路系統。標志計算機網路的真正產生ARPANET是這一階段的典型代表.。

第2階段:20世紀70年代中後期是區域網絡(LAN)發展的重要階段,其主要特徵為:區域網絡作為一種新型的計算機體系結構開始進入產業部門。區域網技術是從遠程分組交換通信網路和I/O匯流排結構計算機系統派生出來的。

1976年,美國Xerox公司的Palo Alto研究中心推出乙太網(Ethernet),它成功地採用了夏威夷大學ALOHA無線電網路系統的基本原理,使之發展成為第一個匯流排競爭式區域網絡。1974年,英國劍橋大學計算機研究所開發了著名的劍橋環區域網(Cambridge Ring)。

這些網路的成功實現,一方面標志著區域網絡的產生,另一方面,它們形成的乙太網及環網對以後區域網絡的發展起到導航的作用。

第3階段:整個20世紀80年代是計算機區域網絡的發展時期。其主要特徵是:區域網絡完全從硬體上實現了ISO的開放系統互連通信模式協議的能力。計算機區域網及其互連產品的集成,使得區域網與局域互連、區域網與各類主機互連,以及區域網與廣域網互連的技術越來越成熟。

綜合業務數據通信網路(ISDN)和智能化網路(IN)的發展,標志著區域網絡的飛速發展。1980年2月,IEEE (美國電氣和電子工程師學會)下屬的802區域網絡標准委員會宣告成立,並相繼提出IEEE801.5~802.6等區域網絡標准草案,其中的絕大部分內容已被國際標准化組織(ISO)正式認可。

作為區域網絡的國際標准,它標志著區域網協議及其標准化的確定,為區域網的進一步發展奠定了基礎.。

第4階段:20世紀90年代初至現在是計算機網路飛速發展的階段,其主要特徵是:計算機網路化,協同計算能力發展以及全球互連網路(Internet)的盛行。計算機的發展已經完全與網路融為一體,體現了「網路就是計算機」的口號。

目前,計算機網路已經真正進入社會各行各業,為社會各行各業所採用。另外,虛擬網路FDDI及ATM技術的應用,使網路技術蓬勃發展並迅速走向市場,走進平民百姓的生活。

(10)計算機網路五個分層擴展閱讀:

計算機網路的體系結構:

要想讓兩台計算機進行通信,必須使它們採用相同的信息交換規則。我們把在計算機網路中用於規定信息的格式以及如何發送和接收信息的一套規則稱為網路協議或通信協議。

為了減少網路協議設計的復雜性,網路設計者並不是設計一個單一、巨大的協議來為所有形式的通信規定完整的細節,而是採用把通信問題劃分為許多個小問題,然後為每個小問題設計一個單獨的協議的方法。

這樣做使得每個協議的設計、分析、編碼和測試都比較容易。分層模型(是一種用於開發網路協議的設計方法。本質上,分層模型描述了把通信問題分為幾個小問題(稱為層次)的方法,每個小問題對應於一層。

在計算機網路中要做到有條不紊地交換數據,就必須遵守一些事先約定好的規則。這些規則明確規定了所交換的數據格式以及有關的同步問題。

這里所說的同步不是狹義的(即同頻或同頻同相)而是廣義的,即在一定的條件下應當發生什麼事件(如發送一個應答信息),因而同步含有時序的意思。這些為進行網路中的數據交換而建立的規則、標准或約定稱為網路協議,網路協議也可簡稱為協議。網路協議主要由以下三個要素組成。

① 語法,即數據與控制信息的結構或格式。

② 語義,即需要發出何種控制信息,完成何種動作以及做出何種響應。

③ 同步,即事件實現順序的詳細說明。

網路協議是計算機網路的不可缺少的組成部分。

協議通常有兩種不同的形式。一種是使用便於人來閱讀和理解的文字描述,另一種是使用計算機能夠理解的程序代碼。

對於非常復雜的計算機網路協議,其結構應該是層次式的。分層可以帶來許多好處。

① 各層之間是獨立的。某一層並不需要知道它的下一層是如何實現的,而僅僅需要知道該層通過層間的介面(即界面)所提供的服務。由於每一層只實現一種相對獨立的功能,因而可將一個難以處理的復雜問題分解為若干個較容易處理的更小一些的問題。這樣,整個問題的復雜程度就下降了。

② 靈活性好。當任何一層發生變化時(例如由於技術的變化),只要層間介面關系保持不變,則在這層以上或以下各層均不受影響。此外,對某一層提供的服務還可進行修改。當某層提供的服務不再需要時,甚至可以將這層取消。

③ 結構上可分割開。各層都可以採用最合適的技術來實現。

④ 易於實現和維護。這種結構使得實現和調試一個龐大而又復雜的系統變得易於處理,因為整個的系統已被分解為若干個相對獨立的子系統。

⑤ 能促進標准化工作。因為每一層的功能及其所提供的服務都已有了精確的說明。

分層時應注意使每一層的功能非常明確。若層數太少,就會使每一層的協議太復雜。但層數太多又會在描述和綜合各層功能的系統工程任務時遇到較多的困難。

我們把計算機網路的各層及其協議的集合,稱為網路的體系結構。換種說法,計算機網路的體系結構就是這個計算機網路及其構件所應完成的功能的精確定義。需要強調的是:這些功能究竟是用何種硬體或軟體完成的,則是一個遵循這種體系結構的實現的問題。

體系結構的英文名詞architecture的原意是建築學或建築的設計和風格。但是它和一個具體的建築物的概念很不相同。我們也不能把一個具體的計算機網路說成是一個抽象的網路體系結構。總之,體系結構是抽象的,而實現則是具體的,是真正在運行的計算機硬體和軟體。

參考資料來源:網路-計算機網路